鋰離子電池使用易燃的液態(tài)電解質,導致其安全性能低,因此,具有固體電解質的全固態(tài)電池因具備高能量密度、高安全性、高穩(wěn)定性,引起了人們的關注。其中,石榴石結構固體電解質Li₇La₃Zr₂O₁₂具有高的離子電導率和良好的電化學性能,為理想的固體電解質材料。本文采用溶膠凝膠法制備Li₇La₃Zr₂O₁₂,先探索其制備工藝,再研究雙摻雜對Li₇La₃Zr₂O₁₂的影響,討論了摻雜改性后的材料的電導率以及電化學性能。本文以石榴石結構固體電解質Li₇La₃Zr₂O₁₂為研究對象,探索合成Li₇La₃Zr₂O₁₂的制備工藝以及不同Al摻雜量對合成Li₇

【文章頁數】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池的概述
    1.3 固體電解質的分類
        1.3.1 無機類
        1.3.2 有機類
    1.4 石榴石結構Li_7La_3Zr_2O_(12) 固體電解質
        1.4.1 Li_7La_3Zr_2O_(12) 的結構
        1.4.2 Li_7La_3Zr_2O_(12) 的摻雜改性
    1.5 本論文的選題依據和主要內容
第二章 實驗器材與方法
    2.1 實驗試劑與儀器
        2.1.1 主要實驗試劑
        2.1.2 主要實驗儀器
    2.2 材料的表征方法
        2.2.1 熱重和差熱分析(TG-DTA)
        2.2.2 X射線衍射分析(XRD)
        2.2.3 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
        2.2.4 致密度測試
        2.2.5 離子電導率測試
        2.2.6 電化學阻抗譜EIS測試
        2.2.7 恒電流充放電性能測試
第三章 LLZO的制備及電化學性能研究
    3.1 引言
    3.2 LLZO的制備方法
    3.3 前驅體的燒結溫度
    3.4 前驅體的燒結時間
    3.5 不同鋰含量對LLZO結構的影響
    3.6 不同壓力對LLZO結構的影響
    3.7 不同Al摻雜量對Li_(7-3x)Al_xLa_3Zr_2O_(12) 結構影響
    3.8 本章小結
第四章 Al、Mo雙摻雜LLZO的制備及電化學性能研究
    4.1 引言
    4.2 Al和 Mo共摻雜LLZO的制備
    4.3 Li_(6.25-2x)Al_(0.25)La_3Zr_(2-x)Mo_xO_(12)的熱分析
    4.4 不同Mo含量對樣品結構和性能的影響
    4.5 不同燒結溫度對樣品結構和性能的影響
    4.6 不同燒結時間對樣品結構和性能的影響
    4.7 組裝電池性能
    4.8 本章小結
第五章 Al、Ti雙摻雜LLZO的制備及電化學性能研究
    5.1 引言
    5.2 Al和 Ti共摻雜LLZO的制備
    5.3 Li_(6.25)Al_(0.25)La_3Zr_(2-x)Ti_xO_(12)的熱分析
    5.4 不同Ti含量對樣品結構和性能的影響
    5.5 不同燒結溫度對樣品結構和性能的影響
    5.6 不同燒結時間對樣品結構和性能的影響
    5.7 組裝電池性能
    5.8 本章小結
結論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋅摻雜Li7La3Zr2O12固體電解質材料的制備及電化學性能研究[J]. 吳潤平,朱琳,洪濤,朱凌云,程繼貴.  冶金與材料. 2019(03)
[2]動力電池石榴石型結構Li7La3Zr2O12電解質的研究現狀[J]. 龍鷹,吳秋滿.  裝備制造技術. 2018(07)
[3]Al穩(wěn)定立方相Li7La3Zr2O12固態(tài)電解質的場助燒結制備[J]. 陽敦杰,陳斐,李君陽,張艷華,沈強,張聯盟.  陶瓷學報. 2018(01)
[4]無機固體電解質Li7La3Zr2O12的研究進展[J]. 查文平,李君陽,陽敦杰,沈強,陳斐.  中國材料進展. 2017(10)



本文編號：3732823